吉木萨尔凹陷致密油有利区预测及潜力分析

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育一套云质岩储集层,是致密油勘探的重点区域和层位。该区域致密油以源储一体及源储互层为特征,形成了良好的源储配置关系。根据钻井、测井、地震及样品实测数据,结合前人研究成果,在详细剖析吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油石油地质特征的基础上,考虑致密油储层的孔隙度、储层厚度以及烃源岩有机碳含量、成熟度等因素,确定了致密油资源评价参数分类标准,将芦草沟组上、下“甜点体”各划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类有利区。使用小面元容积法对吉木萨尔凹陷致密油有利区进行资源预测,芦草沟组上、下“甜点体”石油地质资源量分别为4.72×10⁸、7.49×10⁸t。研究表明,吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油具有较大的勘探潜力。     

鄂尔多斯盆地致密油、页岩油特征及资源潜力

长庆油田对渗透率为0.3～1mD的超低渗透油藏已实现了规模有效开发。考虑到鄂尔多斯盆地石油勘探开发实际,将储集层地面空气渗透率小于0.3mD,赋存于油页岩及其互层共生的致密砂岩储层中,石油未经过大规模长距离运移的油藏称为致密油,包括致密砂岩油和页岩油2大类。延长组致密油主要发育于半深湖-深湖相区,以延长组7段（简称长7）油层组油页岩、致密砂岩和湖盆中部的延长组6段（简称长6）油层组致密砂岩最为典型。致密油具有分布范围广,烃源岩条件优越,砂岩储层致密,孔喉结构复杂,物性差,含油饱和度高,原油性质好,油藏压力系数低的特点。纳米级孔喉系统广泛发育是致密油储集体连续油气聚集的根本特征,延长组致密砂岩储层中大多数连通的孔喉直径大于临界孔喉直径,满足油气在致密储层中运移的条件。根据致密油层与生油岩层的接触关系,确定了3种致密油储集层类型：①致密块状砂岩储层;②砂岩-泥岩互层型储层;③油页岩型致密储层。鄂尔多斯盆地长6和长7油层组致密油分布广泛,初步预测致密油总资源量约30×10⁸t,其中长7油层组页岩油资源量超过10×10⁸t,长7油层组致密砂岩油资源量约9×10⁸t,长6油层组致密砂岩油资源量约11×10⁸t。致密油资源是长庆油田实现年产油气当量5000×10⁴t并长期稳产较为现实的石油接替资源。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油源储特征新认识

针对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油特有的源储特性,对比了国内外典型致密油藏的源储条件和油藏特征;通过烃源岩模拟实验和储层岩石学物理实验,揭示了低成熟重质致密油的成因和致密油储层的脆性属性。对比结果表明,吉木萨尔凹陷致密油无论在烃源条件、储层岩石脆性属性还是在原油性质以及油藏特征方面与美国巴肯和我国鄂尔多斯盆地致密油相比均不及前者,总体上成藏条件较差;芦草沟组烃源岩生烃动力学模拟实验证实了早期低成熟阶段(Ro0.8%)大量生排烃并大规模成藏是原生低熟重质致密油形成的主要成因;吉174井芦草沟组岩石物理学模拟试验结果结合测井岩性解释厚度表明,脆性较好的砂屑云岩、云质砂岩等仅占15.17%,脆性中等的泥晶云岩、长石岩屑砂岩占12.45,脆性较差的富有机质云泥岩、泥岩占到72.38%。因此,总体评价为芦草沟组致密储层岩石脆性较差。这些特性决定了吉木萨尔凹陷致密油资源品位总体较低。     

鄂尔多斯盆地三叠系延长组8段非常规油藏成因与成藏模式——以盆地东南部甘泉西区为例

鄂尔多斯盆地延长组8段（长8段）剩余油资源量约为21.5×10⁸t,页岩油、致密油复合成藏控因与分布规律等研究较为薄弱,制约着盆地非常规油藏的勘探与发现。通过鄂尔多斯盆地东南部甘泉西区岩心、测井、烃源岩评价、实验模拟等测试资料,深化了生-储-盖组合、输导体系与成藏机理等研究。甘泉西区烃源岩总排烃量为14.1×10⁸t,构造演化控制了多套烃源岩与多类型砂岩储层的交互分布。发育长8段源内砂岩薄夹层型、长8段-长7段源内砂岩薄夹层型、长8₂小层源储近邻型与长8₁小层源储近邻型4种有利生-储-盖组合,其中页岩油藏以"源储一体式"Ⅰ、Ⅱ型配置为主,致密油藏以"源储近邻式"Ⅲ、Ⅳ型配置为主。储层品质与原油充注程度控制着地质储量及可采储量规模,是形成非常规油藏地质"甜点"的关键。建立了非常规油藏多源多储有序复合成藏模式,即"多源生烃增压,驱动多向供烃,裂隙网络联合输导,多储差异充注"。页岩油主要以游离态聚集于烃源岩层系储集性能优良的滩坝砂岩薄夹层,属烃源岩层系内一次运聚成藏;少量页岩油以吸附态滞留于源内粉砂质纹层或以游离态赋存于页理缝孔隙中,属原位成藏。致密油以游离态聚集于烃源岩层系外储-盖配置优越的砂体中,属近源短距离二次运聚成藏。页岩油与致密油时空有序运聚、连续复式成藏,呈局部"甜点"富集、垂向叠置发育、区域集群分布。在有序复合成藏模式的指导下,发现了甘泉西区亿吨级大油田,表明鄂尔多斯盆地长8段非常规石油潜力巨大。陆相坳陷型湖盆沉降中心周缘的三角洲前缘水下分流河道砂岩与湖相泥页岩及滩坝砂岩交互沉积区是页岩油、致密油的有利发育区带。     

准噶尔盆地二叠系咸化湖相云质岩致密油形成条件与勘探潜力

综合露头、岩心、地球化学分析等资料,分析准噶尔盆地二叠系致密油特征,评价其勘探潜力。准噶尔盆地早中二叠世处于残留海封闭后的咸化湖盆沉积环境,发育一套深湖相暗色泥岩与云质岩混杂沉积,且泥质优质烃源岩与云质岩互层发育,烃源岩处于成熟阶段,云质岩储集层致密,具有源储紧邻、近源成藏特征,具备形成致密油的良好条件。湖盆中心区与斜坡带是云质岩致密油藏主要分布区,局部发育溶蚀孔发育型与裂缝-孔隙型两类"甜点",致密油富集受有效烃源岩与云质岩分布控制,具有纵向上整体含油、平面上大面积连续分布特征。准噶尔盆地二叠系存在玛湖凹陷二叠系风城组、吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组、沙帐—石树沟凹陷二叠系平地泉组及博格达山前芦草沟组4个云质岩致密油规模分布区,目前多口井已钻获工业油气流,资源潜力大,为下步有利勘探区。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组咸化湖混合沉积模式

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组是中国陆相非常规油气勘探的重要目标,通常认为芦草沟组沉积环境为咸化湖。在野外露头、井下岩心、岩石薄片、X射线衍射矿物分析及扫描电镜等观测资料的基础上,通过复杂岩相及沉积环境分析,认为吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组广泛发育典型的咸化湖相混合沉积,既包括混积岩,又包括混积层系。研究结果表明,芦草沟组致密油储层岩石矿物成分混杂,混积特征明显,宏观上表现为陆源碎屑岩、碳酸盐岩及火山碎屑岩所构成的交互沉积层系,微观上则表现为陆源碎屑组分、火山碎屑组分与碳酸盐组分所构成的混积岩。基于沉积环境与物源变化提出了3种混合沉积类型,分别是相缘混合沉积、母源混合沉积和突变式原地混合,同时建立了芦草沟组咸化湖背景的"多源同期、混合沉积"模式,并探讨了陆相咸化湖混合沉积对于致密油勘探的意义。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油、页岩油地质特征与勘探潜力

准噶尔盆地二叠系芦草沟组是中国最为古老的陆相液态烃页岩层系之一,是近海咸化湖盆混积岩沉积,具有丰富的致密油、页岩油资源,吉木萨尔凹陷是准噶尔盆地东部典型富液态烃凹陷。基于页岩层系实际地质资料分析,发现吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩层系发育上、下两个含油系统,具有源储一体、薄层叠置、厚度较大、整体含油、连续分布的特征:(1)近海湖泊沉积环境,间歇性海水注入使湖泊生物群体死亡,利于有机质富集保存;细粒混积岩沉积为主,划分为6层2.5个三级沉积旋回;(2)烃源岩主要发育在芦草沟组第2段(P2l2)和第5段(P2l5),岩性主要为碳酸盐质泥岩和硅质泥岩,有机碳含量多大于4%,Ⅱ型干酪根为主,Ro介于0.6%~1.1%,处于生油窗口;(3)储层普遍较致密,岩性主要为碳酸盐岩、碳酸盐质砂岩、硅质砂岩,孔隙度主体介于6%~12%,空气渗透率小于0.1 m D,连通孔喉直径主体介于几十至几百纳米,以粒内孔、粒间溶蚀孔为主,含油饱和度多介于80%~90%,储油条件较好;(4)地层流体压力系统以常压—弱超压为主,原油密度平均为0.8971g/cm~3,50℃平均黏度为165.2m Pa·s,为低—中等热演化程度产物,地层条件下整体流动性较差。吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油、页岩油资源丰富,经评价致密油技术可采资源量为0.91×10~8t,其中P_2l_1和P_2l_4是致密油"甜点段",致密油"甜点区"主要分布于凹陷中部;页岩油技术可采资源量为1.10×10~8t,其中P_2l_2和P_2l_5是页岩油"甜点段",页岩油"甜点区"也主要分布于凹陷中部。     

辽河西部凹陷雷家地区沙四段油气资源结构特征

油气资源结构是指不同类型油气资源量的大小及空间配置关系,其研究结果能为勘探决策提供重要支撑。辽河西部凹陷中北部雷家地区沙河街组四段发育优质烃源岩和多种类型储层,形成常规、非常规石油协同发育,低熟、成熟石油混合聚集特征。在成藏要素综合分析的基础上,研究了雷家地区沙四段常规油、致密油、页岩油空间分布特征。结合盆地模拟法、小面元容积法、EUR分布类比法、体积法估算雷家地区沙四段生烃量、排烃量、滞留量和聚集量,详细研究了沙四段资源定量组成及分布特征,建立沙四段油气资源结构模型。结果表明,雷家地区沙四段以生油为主,页岩油分布在洼陷中心,致密油环绕页岩油分布,常规油聚集在页岩油和致密油分布区外围。缓坡带_洼陷带_陡坡带剖面上,依次分布低熟稠油、低熟_成熟混源致密油、成熟页岩油和成熟常规油。沙四段烃源岩总生油量为12.9×10⁸t,总的石油地质资源量为10.45×10⁸t。其中,页岩油地质资源量为7.51×10⁸t,占比71.9%;致密油地质资源量为2.25×10⁸t,占比21.5%;常规油地质资源量为0.69×10⁸t,占比6.6%。页岩油、致密油、常规油地质资源量的比例约为11∶3∶1。     

伊犁盆地致密油形成地质条件及资源潜力

近年国内外致密油勘探开发和资源评价进展显著。我国致密油主要分布于陆上五大含油气盆地（鄂尔多斯盆地、松辽盆地、准噶尔盆地、四川盆地和渤海湾盆地）,但众多中小盆地的致密油气资源潜力也值得关注。国内外致密油富集区具有“四大共性形成条件”,即盆地/凹陷中心宽缓沉积背景、广覆式发育优质烃源岩、大面积分布致密储层、源岩与储层紧密接触,可运用于中小盆地致密油形成条件研究和对比分析。基于野外剖面观测、露头样品和钻井岩心观察、前人资料分析等实物工作量,首次剖析了伊犁盆地致密油形成的地质条件、资源潜力和有利区带。认为伊犁盆地广覆式发育中二叠统（半）深湖相较厚暗色泥岩,生烃指标中等—较好,成熟度和生烃潜力较高。伊宁凹陷大面积分布中二叠统储集砂体,物性差—中等,储层致密。中二叠统源储叠置发育,储盖组合共生,有利于近源聚集,源储基本匹配。伊宁凹陷发育有平缓背景和膏盐层系,保存条件控制着致密油的能否形成和富集。按照致密油资源评价标准和资源起算条件,采用容积法评价伊宁凹陷中二叠统铁木里克组（P₂t）致密油地质资源量为3.43×10⁸t,技术可采资源量为3 086×10⁴t。伊犁盆地具备致密油形成的基本条件,伊宁凹陷南部斜坡带和中央洼陷带有一定的勘探前景,是下一步致密油勘探的主攻方向和有利区带。     

中国陆相致密油富集规律及勘探开发关键技术研究进展

陆相致密油是中国近期现实的非常规石油资源,是国内石油资源储产量增长的重要补充。研究团队立足国家科技重大专项“致密油富集规律与勘探开发关键技术”研究目标引导、国家重点实验室室内测试和中石油8家油公司现场试验,针对中国陆相致密油理论技术研发和勘探开发实践取得3方面研究进展。①形成条件方面：发现纹层状富有机质页岩是主力烃源岩,发育陆源碎屑、内碎屑等多种类型有利储集层,主要包括源内和近源2种大面积连续分布的成藏组合;②富集规律方面：明确有利储集相带、近烃源中心、一定构造背景是富集高产的3个共性主控因素,评价致密油资源规模为106.5×10⁸t,识别出40个富集区带,储备了一批可钻“甜点区”;③勘探开发关键技术方面：多尺度致密储层表征、资源分级评价、“甜点区”地震响应及工程评价、致密储层改造技术、致密油有效开发技术等取得新进展。研究成果支撑中国陆相致密油整体快速发展,截至2018年底,已探明石油地质储量为4.37×10⁸t、三级储量为30.19×10⁸t,新建产能为331×10⁴t。建议后续研究聚焦碎屑岩、混积岩—沉凝灰岩、湖相碳酸盐岩等3大领域,着力深化富集规律研究、甜点评价预测、开发关键技术、储层高效改造技术、重点盆地实践应用等5方面研究,支撑中国陆相致密油地质工程一体化稳步发展。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油滞留聚集机理及资源潜力探讨

近些年来,北美地区海相页岩气的成功开发及致密油、页岩油的勘探突破,带动了全球在烃源岩层内寻找油气的热潮。准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为一套半深湖—深湖相烃源岩,显示良好的页岩油勘探前景。基于岩心描述、薄片观察、地球化学(TOC、R_O、Rock-Eval等测定)、XRD、压汞、核磁共振等实验数据及资料,研究表明:①芦草沟组烃源岩厚度大,有机质丰度高,主要处于低熟—成熟阶段,为一套优质烃源岩;②页岩油储集空间类型为微裂缝和基质孔隙两大类,前者以纹层理(缝)为主,后者以粒间溶孔为主,大小一般为100～1 000nm。其中纳米级孔喉占孔喉总体约98%,是页岩油储集空间的主体。依据芦草沟组页岩油含量(S₁)与TOC、R_O关系及页岩油(即滞留烃量)富集因素分析,综合研究认为芦草沟组中R_O值为0.7%~1.0%、TOC≥2.0%的烃源岩段是寻找页岩油的最有利层段,页岩油整体上具有“有机质大量吸附,纳米级孔喉大量聚集,微裂缝(纹层缝)有效汇聚” 滞留聚集特征。基于页岩油评价的关键参数及核磁共振等实验结果,采用小面元体积法,初步估算凹陷内芦草沟组页岩油地质资源总量约为25.5×10⁸t,(理论)可采资源量约为4.16×10⁸t,技术可采资源量约为0.40×10⁸t,其富集中心位于吉30井、吉174井、吉251井、吉32井等附近。这些认识对该地区页岩油勘探开发具有重要的指导意义。     

随钻录井快速识别储集岩与烃源岩的方法及应用

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油属于典型源储共生的非常规油气藏,储集岩与烃源岩共生,常规录井过程中对储集岩及烃源岩识别约束条件较多.地化录井作为录井技术的一种特殊手段,在储集岩评价方面具有独特的优势.通过对二叠系芦草沟组资料重新认识,利用完井试油结论进行验证,利用岩石热解色谱技术、岩石热解-气相色谱技术、三维...     

烃源岩特征与生烃动力学研究——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组含有丰富的油气资源,其烃源岩主要有页岩、碳酸盐质页岩和粉砂质泥岩,它们均具有有机质丰度高、生烃潜力大、当前处于低成熟至成熟阶段、有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主的特征,在对其特征进行评价的基础上,选取中-低成熟度、有机质丰度较高的烃源岩进行开放体系条件下的热解实验和动力学模拟实验,进而研究烃源岩样品的生排烃特征。结果表明,芦草沟组烃源岩活化能主要为210 kJ/mol;上述3 种烃源岩中,页岩具有最高的生烃量和排烃效率,碳酸盐质页岩次之,而粉砂质泥岩的生烃量和排烃率均最低,但前两者却具有较高的滞留烃含量。综合前人的研究成果,最终认为芦草沟组烃源岩生烃增压作用是烃源岩排烃和致密油气聚集的主要动力,页岩和碳酸盐质页岩段是致密油勘探的目标层段。     

准噶尔盆地二叠系咸化湖相页岩油气富集条件与勘探方向

准噶尔盆地中—下二叠统发育咸化湖相混积型页岩油藏,以吉木萨尔凹陷芦草沟组和玛湖凹陷风城组为典型代表,目前已进入全面勘探开发阶段,是中国陆相页岩油的重要类型和增储上产的重要领域。通过综述准噶尔盆地二叠系页岩油勘探开发实践的进展,系统梳理了准噶尔盆地二叠系页岩油的形成条件与富集模式,结合在玛湖凹陷风城组勘探中取得的常规油—致密油—页岩油有序成藏的全油气系统理论认识,探讨了准噶尔盆地中—下二叠统页岩油的资源前景与勘探方向。研究结果表明：准噶尔盆地二叠纪的咸化水体环境一方面促进了中—高成熟度规模优质烃源岩的发育,另一方面也控制了陆源碎屑、内源碳酸盐以及火山凝灰质颗粒的混积,形成一套广覆式分布于凹陷区的白云质粉砂—细砂岩、白云质泥页岩、泥质白云岩等细粒混积岩,同时,受高频水体动荡影响形成了3类高效的“源-储”组合;页岩油具有“生烃增压、微缝输导、源生邻储”的形成机制,表现为“二油共存、岩相控甜、甜点控富”的富集模式。玛湖凹陷、沙湾凹陷、盆1井西凹陷和阜康凹陷中—下二叠统烃源岩层系是下一步寻找页岩油气的有利勘探领域,具有常规—非常规油气协同探索的巨大勘探前景。     

温度对吉木萨尔致密油藏渗吸效率的影响研究

为了明确密切割体积压裂后温度对致密油藏渗吸效率的影响,利用高温高压致密岩心渗吸实验装置,通过渗吸驱油实验,研究了吉木萨尔凹陷芦草沟组天然致密油藏岩心在不同温度、压力条件下的渗吸机理。实验结果显示:随着温度升高,渗吸效率提高,渗吸速度变快,渗吸所需时间缩短;实验温度高于吉木萨尔致密油藏温度时,温度升高对渗吸效率影响较小;实验温度低于油藏温度时,温度越低,对渗吸效率影响越大;不同温度下单位面积渗吸油量与单位面积饱和油量呈正相关关系。研究结果表明,温度的变化对吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏渗吸驱油作用具有较大影响,致密油藏体积压裂过程中应尽可能降低压裂液对地层造成的冷伤害。      

利用核测井资料预测海相页岩储集层总有机碳含量

总有机碳含量是反映页岩储集层资源量的重要参数,而核测井包含着大量烃源岩有机质丰度的信息。分析川东南地区X1井、X2井和X3井的核测井曲线响应值与总有机碳含量的相关关系,并从影响总有机碳含量的地质因素出发,选出对总有机碳含量敏感的核测井曲线和能够反映总有机碳含量地质成因的核测井曲线组合参数。通过BP神经网络建立适用于该地区的总有机碳含量核测井曲线预测模型,预测川东南地区X4井的总有机碳含量,预测结果与113块岩心分析结果的平均相对误差为0.41,模型预测精度较高,能满足该地区生产需求。将该模型应用到川南地区威远区块和永川区块的海相页岩储集层,均取得较好的效果,证明该预测模型可操作性强、通用性较好、评价精度较高,为海相页岩储集层总有机碳含量评价提供了有效的技术手段。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层沉积特征

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组主要为湖泊和三角洲相沉积,岩石类型主要有泥岩、碳酸盐岩和细粒级碎屑岩。发育上、下2个致密油甜点体,下甜点体以细粒级碎屑岩沉积为主,三角洲前缘远砂坝和席状砂是储层甜点发育的主要微相类型;而上甜点体以碳酸盐岩类沉积为主,微相类型为滨浅湖滩坝。上、下甜点体厚度大,分布稳定,致密油勘探潜力巨大。      

准噶尔盆地页岩油“甜点区”评价与关键技术应用——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

非常规油气资源已成为准噶尔盆地油气勘探的新领域之一。以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为着手点,开展页岩油形成与富集的地质条件、“甜点”评价及预测技术方法等研究。通过总结近年来吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油的勘探成果,梳理出页岩油“甜点”形成的关键地质条件：①广泛分布的优质烃源岩;②致密的储层中发育物性较好的“甜点”段;③源岩层系内频繁的源储薄互层构成源内高效的成藏组合。明确芦草沟组页岩油“甜点”受控于烃源岩、岩性、物性、含油性、敏感性、脆性、地应力各向异性等参数,并基于现场实验参数建立了其评价标准。以“甜点”分布的地质需求为导向,形成了一套多参数“甜点”分布预测技术,涵盖地质、测井、物探以及工程等方面。形成的地质认识丰富了我国陆相页岩油地质理论认识,相关技术方法为准噶尔盆地其他地区页岩油领域以及国内陆相盆地页岩油的评价提供借鉴。